建筑钢结构工程事故原因及预防措施

2018-07-18陈晓霞卢立鹏高亚军李春丽

安阳工学院学报 2018年4期

陈晓霞，马豪，卢立鹏，高亚军，李春丽

（安阳工学院土木与建筑工程学院，河南安阳455000）

1 研究背景

随着改革开放后我国综合国力的提升，国民经济的飞速发展，各类建筑工程达到了空前的规模，其发展速度呈逐年上升趋势（见图1）。然而作为国民经济的支柱产业——建筑业，其事故率仅次于矿业，位居第二。复杂的生产过程，恶劣的施工条件，较高的劳动强度等使得建筑业事故率一直居高不下（见图2）。所以通过分析其事故原因并采取有效的应对措施是当下十分紧迫的问题。

图1 全国建筑业总产值

图2 全国建筑事故次数及死亡人数统计

2 钢结构事故的分析理念

相较传统的以建筑结构生命周期为基础,从事故发生阶段的划分进行的事故分析，以建筑本身为中心通过其与人（施工者与管理者）、物（建筑材料与施工器械）、经济（建设资金）等的多方位联系可以从全新的方面剖析建筑事故的原因，能更为有效地从源头降低事故发生的概率。

自2005年之后，中国建筑事故因建筑本身的结构选型及不合理的设计或因结构计算错误，造成荷载取值与实际受力情况不符的设计阶段理论性错误寥寥无几，且有多篇较为详细的事故分析报告，为建筑行业从事者提供客观严谨的分析，避免了重蹈覆辙，并且随着对钢结构认识的加深及相关经验的积累和相关规范的完善，近几年，我国钢结构建筑因理论不足导致的事故率大幅度下降。

2.1 人——施工者与管理者

施工者容易受到多种外界条件的干扰，导致工作状态的不稳定是建筑事故最大的诱发因素之一。另外，中国的建筑施工者具有文化程度不高、流动性大、业务能力参差不齐等特点。目前绝大部分建筑施工者文化程度仅限于高中及以下，进入施工工地前没有进行专业系统的职业培训，绝大多数施工工地沿用师傅带徒弟的传统模式，与建筑程序化规范化背道而驰，不利于规范作业。传统的工程分包模式下，小分包商的施工人员的数量和质量根本无法确定。我国是传统的农业大国，农闲时农民是各个小分包商施工队的主力，这就决定了他们无法在某一固定的施工现场固定的岗位进行长时间的工作。这两条原因直接导致了建筑工地不同时期工程质量的不确定性。

工程建设往往需要多方参与，仅施工现场就需要业主、总承包商、分包商和监理工程师等各方人员，安全施工需要各方协调管理、统一指挥。正是因为管理层次多，管理关系复杂的特点，传统的施工管理经验已无法应付，而且目前很多项目的管理仍未能做到高效的管理；并且企业管理人员素质的高低，对安全生产法、安全问题的重视程度，直接影响一线建筑生产过程中安全隐患出现的几率。

2009年6月27日的“某楼盘倒塌事故”震惊世人，一栋在建的13层住宅楼主体倒塌倾覆（见图3）。经相关专业专家调查分析，事故直接原因是“大楼两侧压力差使土体产生水平移位”，间接原因有六个：土方堆放不当；开挖基坑违规；监理不到位；管理不到位；安全措施不到位；基坑围护桩施工不规范。这次事故充分暴露了我国现行的工程施工模式的混乱。“土方堆放不当，开挖基坑违规”是分包商的盲目性与利益至上所导致的，在不妨碍自己施工的大前提下一切以便利为主，总承包商在施工前未进行合理地用地规划，应有的土方处理方案没有落实，监理工程师日常安全巡视检查工作未到位，倒塌的7号楼的北侧有快速堆高的10米土方，南侧为已有4.6米深的地下车库基坑，南北两侧的压力差使土体产生水平位移，桩基的设计抗侧能力小于意外产生的水平力。在此过程中，由于10m高的堆土是快速堆上的，土质是松散的，在雨水的作用下，堆土自身发生滑动，滑动力水平作用在房屋的基础上，不但使该楼产生水平位移，更严重的是这个力与深层的土体滑移力形成一对力偶，加速了桩基的倾斜。在此过程中，现场监理工程师未做出任何询问或者警告，严重失职。这一事故是多方促成的，但凡有任何一方不存私心以工程质量为首要目标，这一悲剧也许会避免。

图3 楼房倒塌示意图

改革开放后中国进入城镇化率提升最快的时期，从1949年的10.64%提升到2016年的57.35%。美国、日本、巴西等国数据显示，城镇化率在超过50%后，依然可以保持近20年的高速增长，直至超过70%后才逐步放缓。因此大力推进城镇化已经成为目前政府的执政目标，由发改委主导的《促进城镇化健康发展规划2011-2020年》已经编制完成。可以预见在未来20年内，我国城镇化率提升到70%是大概率事件。快速提升的城镇化率导致了对工程机械的需求量大大增加。这也就意味着我国现阶段的土木工程行业依然生机勃勃，各类建筑规模的建设会相继展开，各类施工机械需求量同步上升。如挖掘机械、铲土运输机械、工程起重机械、工业车辆、、桩工机械、混凝土机械、钢筋和预应力机械及装修机械等多种大、中型器械。机械的大量使用虽然提高了施工效率，降低了施工难度，但是种类繁多的建筑机械无形中增加了安全管理的难度。

2017年6月26日上海虹桥商务区，一在建工地塔吊施工作业时因塔吊钢平台老化腐蚀发生倒塌，致使两名工人重伤。有关部门事后调查发现钢平台和基础部分锈蚀严重，钢承台底部已很难找到焊接点。

图4 建筑业机械设备示意图

此次事故的塔吊钢平台焊接方式采用的是角焊缝，这种焊缝一般不会进行内部缺陷检测，只需要表面检测，但施工方往往采用焊缝尺寸宏观检测，事故中塔吊钢平台断面上焊缝明显不足，且无任何防锈措施，终因长时间锈蚀导致塔吊倒塌事故的发生。

2.3 经济——建设资金

土木行业迅速发展的背后隐藏着行业的不良及无序竞争，导致各类工程质量事故不断出现。在投标阶段，各建筑公司恶意竞争，一味地降低报价，有时低价中标甚至低于成本价中标。在实际施工中，施工单位为了控制成本，往往会未经设计单位同意擅自调换材料，以次充好，将化学成分、力学性能等未达标的材料用于工程上，致使其埋下安全隐患；施工过程中偷工减料，特别是监管有难度的部分；对于需要焊接的部分，不按照规定进行复检等减少各项支出，应有的防护措施及材料品质得不到保证，导致引发安全质量事故。这样的工程往往会有灾难性的后果。

3 钢结构事故的预防措施

3.1 人

针对施工人员的流动性大，文化水平不高等问题，施工单位应加强对其技能的培训，尤其是特种岗位的培训；建立完善的考核制度，未达标者必须重新学习直至合格才能进入作业序列；设置专人进行巡查，对于施工人员的违规违纪等不安全行为进行制止与处分；避免带病作业等情况的发生；为提高施工人员的安全意识，施工单位可定期组织观看安全教育影片，安全施工注意要点竞赛等形式把“安全施工”四个字深入人心。

管理者应建全以项目经理为首的分级安全管理体系，同时明确各级人员的责任，做到职责划分明确，专事有专人负责，杜绝责任划分模糊，各级相互推诿现象的发生，确实做到职责明确，按章办事。

3.2 物

机械事故的特殊性在于其具有因果性，随机性，潜伏性和可预防性等特点。可预防性为我们提供了安全施工的管理方法。机械的日常维护与检查是预防事故的重要手段，检查人员要进行大型机械设备的基础检查，防止倾斜。做到发现问题早汇报，早处理。

安全事故往往是机械的不安全状态与施工者的不安全行为在同一时间同一空间相互碰撞的后果。这就要求施工从业人员既要按期检查维护机械设备也要严格要求作业人员做到如下几点：

原材料进场制度。严格控制材料质量，在材料进入场地后，施工单位及监理单位应严格检查，杜绝次品流入；

器械试运行制度。在购买或租用机械时，要确保其质量，进入施工现场前要进行完整的试运行；

管理制度化。建立详细的管理制度，明确现场各个部门的职责，加强部门之间的沟通，避免出现职责模糊推诿现象，以免事故发生后互相推脱责任；

监督与定期维护制度。设立专人进行机械施工的现场监督与定期维护，并对维护日期、内容等详细记录成册，进行备案；

岗前培训制度。操作人员必须进行岗前培训，杜绝无证上岗，设立专业的安检人员，对操作人员进行评估，避免疲劳作业等情况的发生。

3.3 资金

为了减少因资金导致的事故的发生，在投标阶段时审批部门应做到公开公平公正透明，对各个公司的投标报价认证并研究其可行性，施工单位应严格控制其下属分包商的资质，以确保其业务水平。加大对安全作业的检查力度，对于保护性工具定期检查，按时更换。施工阶段按照图纸施工，严格控制设计变更，使工程决算价格在可控范围之内。